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im体育电竞:【结构优化】知否知否热成形一体式门环解析 发布时间:2022-08-01 18:52:56 来源:im体育官方网站 作者:im体育官网    

  前期我们介绍过几种热成形新技术,包括激光拼焊板TWB热成形。TWB就是根据车身设计的强度和刚度要求,采用激光焊接技术把不同厚度、不同表面镀层甚至不同材料的金属薄板焊接在一起,然后再进行冲压;TWB与热成形组合在一起,就有了今天我们要介绍的一体热成形门环。

  汽车选材的原则相信大家都很清楚,“合适的材料放在合适的地方”,这是一个主体思路。但哪里是合适的地方呢?汽车的车身是由面板件和接头拼接而成的,面板类我们能想的是设计一些加强板加强筋,不难想到,接头类的零件是一个突破口。

  有很多大神经过研究,给以下接头类的组合件取了个好听的名字,称之为“环”。本文所述的热成形一体门环指的是下图中R07前门环。

  一般,汽车车身的A柱B柱门槛其实是由内外两层组合形成封闭的空腔,从而才能保证良好的刚性的(外层的一般被称为加强板,内层的一般被称为内板)。我们常说的热成形B柱一般是指B柱加强板(介于B柱内板与侧围外板之间,侧围外板就是车身外观可见的钣金外表面)。

  由于B柱加强板以往主要由热成形工艺制作,与内板相比,加强板一般被设计成几字形的空腔结构(内板则可以设计成较平的零件)。所以,开发之初,供应商都是以A柱加强板、门槛加强板、B柱加强板和顶框加强板组成的外层前门环为案例开发。

  目前汽车的设计都是用梁类和地板通道来承受正面的冲击,对小偏置碰来说门洞区域的加强尤为重要。前门环的位置刚好是在前排乘客的生存位置,根据本田讴歌的实车效果来看,采用热成形门环有利于提升安全性能,在发生碰撞事故后更能成功打开驾驶室门。

  如前所述,前门洞这个位置需要一个整体式的保护,而且外层的加强板被设计成空腔,采用热成形技术来生产,更能有效的满足相关的强度要求,从而也更能体现出热成形的优势。

  相较基准对比数据,一体成形门环能实现20%的减重幅度。一个零件代替四个零件,只需使用一套冲压模具,只需一次冲压操作即可。

  一体成形门环首次应用于2014款的本田讴歌MDX,但本田并没有以此为卖点来宣传,你不逆向拆解是不会发现的。

  2016年1月,北美车展,克莱斯勒大捷龙正式亮相,该车型前门使用了门环方案,下面我们一起来看看它的碰撞效果。

  国外:目前只了解到丰田、克莱斯勒的多款新车想应用此热成形门环方案,如本田RDX,道奇1500等。

  国内:2017年国内最大的热成形供应商给某主机厂设计了一个热成形门环,但目前还未见有大批量量产。长安、吉利、广汽及比亚迪等主机厂都听说在开发,但目前未见量产车型出来。

  最近,听说广汽已经基本开发完了热成形一体门环,2019年初的世界经济论坛年会上,广汽集团董事长曾庆洪会见了安赛乐米塔尔集团董事长兼首席执行官拉克什密·米塔尔,双方就目前VAMA与广汽的合作现状,汽车行业轻量化和电动化的发展趋势以及后续如何加强双边合作、拓展合作范围展开了探讨。不知广汽能否成为第一个量产热成形门环的自主品牌。

  海斯坦普作为世界主流的热成形供应商,他们对热成形门环的需求进行了预测,如下图所示。同时,还分享了它作为顶级热成形供应商对门环的几个创新之处。

  下图展示了热成形门环的开发过程,基础车根据25%偏置碰撞性能分析出发,搭建门环的模型,进而对模型进行拓扑优化,并经过多次的迭代验算,最终完成性能、工艺及成本都最优的门环方案。

  热成形门环作为一种最新的激光拼焊板与热成形技术的综合体,在国内主机厂掀起了一番热议,各家都说在开发,但哪家能最终落地,还有待时间的考验。作为一种新型解决方案,开发初期,成本较高是必然的,但随着热成形镀层板的国产化,随着开发的不断深入,这一技术必将成为一种趋势。

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